c資料庫事務

1. 資料庫事務使用方法

一個大型、穩健、成熟的分布式系統的背後，往往會涉及眾多的支撐系統，我們將這些支撐系統稱為分布式系統的基礎設施。除了前面所介紹的分布式協作及配置管理系統ZooKeeper,我們進行系統架構設計所依賴的基礎設施，還包括分布式緩存系統、持久化存儲、分布式消息系統、搜索引擎，以及CDN系統、負載均衡系統、運維自動化系統等，還有後面章節所要介紹的實時計算系統、離線計算系統、分布式文件系統、日誌收集系統、監控系統、數據倉庫等。
分布式緩存主要用於在高並發環境下，減輕資料庫的壓力，提高系統的響應速度和並發吞吐。當大量的讀、寫請求湧向資料庫時，磁碟的處理速度與內存顯然不在一個量級，因此，在資料庫之前加一層緩存，能夠顯著提高系統的響應速度，並降低資料庫的壓力。作為傳統的關系型資料庫，Mysql提供完整的ACID操作，支持豐富的數據類型、強大的關聯查詢、where語句等，能夠非常客易地建立查詢索引，執行復雜的內連接、外連接、求和、排序、分組等操作，並且支持存儲過程、函數等功能，產品成熟度高，功能強大。但是，對於需要應對高並發訪問並且存儲海量數據的場景來說，出於對性能的考慮，不得不放棄很多傳統關系型資料庫原本強大的功能，犧牲了系統的易用性，並且使得系統的設計和管理變得更為復雜。這也使得在過去幾年中，流行著另一種新的存儲解決方案——NoSQL，它與傳統的關系型資料庫最大的差別在於，它不使用SQL作為查詢語言來查找數據，而採用key-value形式進行查找，提供了更高的查詢效率及吞吐，並且能夠更加方便地進行擴展，存儲海量數據，在數千個節點上進行分區，自動進行數據的復制和備份。在分布式系統中，消息作為應用間通信的一種方式，得到了十分廣泛的應用。消息可以被保存在隊列中，直到被接收者取出，由於消息發送者不需要同步等待消息接收者的響應，消息的非同步接收降低了系統集成的耦合度，提升了分布式系統協作的效率，使得系統能夠更快地響應用戶，提供更高的吞吐。
當系統處於峰值壓力時，分布式消息隊列還能夠作為緩沖，削峰填谷，緩解集群的壓力，避免整個系統被壓垮。垂直化的搜索引擎在分布式系統中是一個非常重要的角色，它既能夠滿足用戶對於全文檢索、模糊匹配的需求，解決資料庫like查詢效率低下的問題，又能夠解決分布式環境下，由於採用分庫分表，或者使用NoSQL資料庫，導致無法進行多表關聯或者進行復雜查詢的問題。

2. 資料庫的事務機制是什麼

回答的有點多請耐心看完。
希望能幫助你還請及時採納謝謝
1事務的原理
事務就是將一組SQL語句放在同一批次內去執行，如果一個SQL語句出錯,則該批次內的所有SQL都將被取消執行。MySQL事務處理只支持InnoDB和BDB數據表類型。

1事務的ACID原則
** 1（Atomicity）原子性**： 事務是最小的執行單位，不允許分割。原子性確保動作要麼全部完成，要麼完全不起作用；
2（Consistency）一致性： 執行事務前後，數據保持一致；
3（Isolation）隔離性： 並發訪問資料庫時，一個事務不被其他事務所干擾。
4（Durability）持久性: 一個事務被提交之後。對資料庫中數據的改變是持久的，即使資料庫發生故障。

1緩沖池（Buffer Pool）
Buffer Pool中包含了磁碟中部分數據頁的映射。當從資料庫讀取數據時，會先從Buffer Pool中讀取數據，如果Buffer Pool中沒有，則從磁碟讀取後放入到Buffer Pool中。當向資料庫寫入數據時，會先寫入到Buffer Pool中，Buffer Pool中更新的數據會定期刷新到磁碟中（此過程稱為刷臟）。

2日誌緩沖區（Log Buffer）
當在MySQL中對InnoDB表進行更改時，這些更改命令首先存儲在InnoDB日誌緩沖區（Log Buffer）的內存中，然後寫入通常稱為重做日誌（redo logs）的InnoDB日誌文件中。

3雙寫機制緩存（DoubleWrite Buffer）
Doublewrite Buffer是共享表空間的物理文件的 buffer,其大小是2MB.是一個一分為二的2MB空間。
刷臟操作開始之時,先進行臟頁**『備份』**操作.將臟頁數據寫入 Doublewrite Buffer.
將Doublewrite Buffer(順序IO)寫入磁碟文件中(共享表空間) 進行刷臟操作.

4回滾日誌(Undo Log)
Undo Log記錄的是邏輯日誌.記錄的是事務過程中每條數據的變化版本和情況.
在Innodb 磁碟架構中Undo Log 默認是共享表空間的物理文件的Buffer.
在事務異常中斷,或者主動(Rollback)回滾的過程中 ,Innodb基於 Undo Log進行數據撤銷回滾,保證數據回歸至事務開始狀態.

5重做日誌(Redo Log)
Redo Log通常指的是物理日誌，記錄的是數據頁的物理修改.並不記錄行記錄情況。（也就是只記錄要做哪些修改，並不記錄修改的完成情況） 當資料庫宕機重啟的時候，會將重做日誌中的內容恢復到資料庫中。

1原子性
Innodb事務的原子性保證,包含事務的提交機制和事務的回滾機制.在Innodb引擎中事務的回滾機制是依託 回滾日誌(Undo Log) 進行回滾數據，保證數據回歸至事務開始狀態.

2那麼不同的隔離級別，隔離性是如何實現的，為什麼不同事物間能夠互不幹擾？ 答案是 鎖 和 MVCC。
3持久性
基於事務的提交機制流程有可能出現三種場景.
1 數據刷臟正常.一切正常提交，Redo Log 循環記錄.數據成功落盤.持久性得以保證

2數據刷臟的過程中出現的系統意外導致頁斷裂現象 (部分刷臟成功)，針對頁斷裂情況,採用Double write機制進行保證頁斷裂數據的恢復.

3數據未出現頁斷裂現象,也沒有刷臟成功，MySQL通過Redo Log 進行數據的持久化即可

4一致性
從資料庫層面，資料庫通過原子性、隔離性、持久性來保證一致性

2事務的隔離級別
Mysql 默認採用的 REPEATABLE_READ隔離級別 Oracle 默認採用的 READ_COMMITTED隔離級別

臟讀： 指一個事務讀取了另外一個事務未提交的數據。
不可重復讀： 在一個事務內讀取表中的某一行數據，多次讀取結果不同
虛讀(幻讀)： 是指在一個事務內讀取到了別的事務插入的數據，導致前後讀取不一致。

2基本語法
-- 使用set語句來改變自動提交模式
SET autocommit = 0; /*關閉*/
SET autocommit = 1; /*開啟*/

-- 注意:
--- 1.MySQL中默認是自動提交
--- 2.使用事務時應先關閉自動提交

-- 開始一個事務,標記事務的起始點
START TRANSACTION

-- 提交一個事務給資料庫
COMMIT

-- 將事務回滾,數據回到本次事務的初始狀態
ROLLBACK

-- 還原MySQL資料庫的自動提交
SET autocommit =1;

-- 保存點
SAVEPOINT 保存點名稱 -- 設置一個事務保存點
ROLLBACK TO SAVEPOINT 保存點名稱 -- 回滾到保存點
RELEASE SAVEPOINT 保存點名稱 -- 刪除保存點
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/*
課堂測試題目

A在線買一款價格為500元商品,網上銀行轉賬.
A的銀行卡余額為2000,然後給商家B支付500.
商家B一開始的銀行卡余額為10000

創建資料庫shop和創建表account並插入2條數據
*/

CREATE DATABASE `shop`CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci;
USE `shop`;

CREATE TABLE `account` (
`id` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` VARCHAR(32) NOT NULL,
`cash` DECIMAL(9,2) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8

INSERT INTO account (`name`,`cash`)
VALUES('A',2000.00),('B',10000.00)

-- 轉賬實現
SET autocommit = 0; -- 關閉自動提交
START TRANSACTION; -- 開始一個事務,標記事務的起始點
UPDATE account SET cash=cash-500 WHERE `name`='A';
UPDATE account SET cash=cash+500 WHERE `name`='B';
COMMIT; -- 提交事務
# rollback;
SET autocommit = 1; -- 恢復自動提交
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3事務實現方式-MVCC
1什麼是MVCC
MVCC是mysql的的多版本並發控制即multi-Version Concurrency Controller，mysql的innodb引擎支持MVVC。MVCC是為了實現事務的隔離性，通過版本號，避免同一數據在不同事務間的競爭，你可以把它當成基於多版本號的一種樂觀鎖。當然，這種樂觀鎖只在事務級別為RR（可重復讀）和RC（讀提交）生效。MVCC最大的好處，相信也是耳熟能詳：讀不加鎖，讀寫不沖突，極大的增加了系統的並發性能。

2MVCC的實現機制
InnoDB在每行數據都增加兩個隱藏欄位，一個記錄創建的版本號，一個記錄刪除的版本號。

在多版本並發控制中，為了保證數據操作在多線程過程中，保證事務隔離的機制，降低鎖競爭的壓力，保證較高的並發量。在每開啟一個事務時，會生成一個事務的版本號，被操作的數據會生成一條新的數據行（臨時），但是在提交前對其他事務是不可見的；對於數據的更新（包括增刪改）操作成功，會將這個版本號更新到數據的行中；事務提交成功，新的版本號也就更新到了此數據行中。這樣保證了每個事務操作的數據，都是互不影響的，也不存在鎖的問題。

3MVCC下的CRUD
SELECT：
當隔離級別是REPEATABLE READ時select操作，InnoDB每行數據來保證它符合兩個條件：
** 1 事務的版本號 大於等於 創建行版本號**
** 2 行數據的刪除版本 未定義 或者大於 事務版本號**
【行創建版本號 事務版本號 行刪除版本號】

INSERT：
InnoDB為這個新行 記錄 當前的系統版本號。

DELETE：
InnoDB將當前的系統版本號 設置為 這一行的刪除版本號。

UPDATE：
InnoDB會寫一個這行數據的新拷貝，這個拷貝的版本為 當前的系統版本號。它同時也會將這個版本號 寫到 舊行的刪除版本里。
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版權聲明：本文為CSDN博主「@Autowire」的原創文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權協議，轉載請附上原文出處鏈接及本聲明。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/zs18753479279/article/details/113933252

3. 資料庫的事務 作用是

資料庫事務(Database Transaction) ，是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作，要麼完全地執行，要麼完全地不執行。原子性（Atomic）（Atomicity) 事務必須是原子工作單元；對於其數據修改，要麼全都執行，要麼全都不執行。通常，與某個事務關聯的操作具有共同的目標，並且是相互依賴的。如果系統只執行這些操作的一個子集，則可能會破壞事務的總體目標。原子性消除了系統處理操作子集的可能性。一致性（Consistent）(Consistency) 事務在完成時，必須使所有的數據都保持一致狀態。在相關資料庫中，所有規則都必須應用於事務的修改，以保持所有數據的完整性。事務結束時，所有的內部數據結構（如 B 樹索引或雙向鏈表）都必須是正確的。某些維護一致性的責任由應用程序開發人員承擔，他們必須確保應用程序已強制所有已知的完整性約束。如，當開發用於轉帳的應用程序時，應避免在轉帳過程中任意移動小數點。隔離性（Insulation）(Isolation) 由並發事務所作的修改必須與任何其它並發事務所作的修改隔離。事務查看數據時數據所處的狀態，要麼是另一並發事務修改它之前的狀態，要麼是另一事務修改它之後的狀態，事務不會查看中間狀態的數據。這稱為隔離性，因為它能夠重新裝載起始數據，並且重播一系列事務，以使數據結束時的狀態與原始事務執行的狀態相同。當事務可序列化時將獲得最高的隔離級別。在此級別上，從一組可並行執行的事務獲得的結果與通過連續運行每個事務所獲得的結果相同。由於高度隔離會限制可並行執行的事務數，所以一些應用程序降低隔離級別以換取更大的吞吐量。持久性（Duration）(Durability） 事務完成之後，它對於系統的影響是永久性的。該修改即使出現致命的系統故障也將一直保持。

4. 什麼是資料庫事務

(1):事務（Transaction）是並發控制的單位，是用戶定義的一個操作序列。這些操作要麼都做，要麼都不做，是一個不可分割的工作單位。通過事務，SQL
Server能將邏輯相關的一組操作綁定在一起，以便伺服器保持數據的完整性。
(2):事務通常是以BEGIN
TRANSACTION開始，以COMMIT或ROLLBACK結束。
COMMIT表示提交，即提交事務的所有操作。具體地說就是將事務中所有對資料庫的更新寫回到磁碟上的物理資料庫中去，事務正常結束。
ROLLBACK表示回滾，即在事務運行的過程中發生了某種故障，事務不能繼續進行，系統將事務中對資料庫的所有以完成的操作全部撤消，滾回到事務開始的狀態。
(3):事務運行的三種模式:
A:自動提交事務
每條單獨的語句都是一個事務。每個語句後都隱含一個COMMIT。
B:顯式事務
以BEGIN
TRANSACTION顯式開始，以COMMIT或ROLLBACK顯式結束。
C:隱性事務
在前一個事務完成時，新事務隱式啟動，但每個事務仍以COMMIT或ROLLBACK顯式結束。
(4):事務的特性(ACID特性)
A:原子性(Atomicity)
事務是資料庫的邏輯工作單位，事務中包括的諸操作要麼全做，要麼全不做。
B:一致性(Consistency)
事務執行的結果必須是使資料庫從一個一致性狀態變到另一個一致性狀態。一致性與原子性是密切相關的。
C:隔離性(Isolation)
一個事務的執行不能被其他事務干擾。
D:持續性/永久性(Durability)
一個事務一旦提交，它對資料庫中數據的改變就應該是永久性的。
注:事務是恢復和並發控制的基本單位。

5. 資料庫事務正確執行的四個基本要素包括

ACID，指資料庫事務正確執行的四個基本要素的縮寫。包含：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）。一個支持事務（Transaction）的資料庫，必需要具有這四種特性，否則在事務過程（Transaction processing）當中無法保證數據的正確性，交易過程極可能達不到交易方的要求。
原子性
整個事務中的所有操作，要麼全部完成，要麼全部不完成，不可能停滯在中間某個環節。事務在執行過程中發生錯誤，會被回滾（Rollback）到事務開始前的狀態，就像這個事務從來沒有執行過一樣。
一致性
一個事務可以封裝狀態改變（除非它是一個只讀的）。事務必須始終保持系統處於一致的狀態，不管在任何給定的時間並發事務有多少。
也就是說：如果事務是並發多個，系統也必須如同串列事務一樣操作。其主要特徵是保護性和不變性(Preserving an Invariant)，以轉賬案例為例，假設有五個賬戶，每個賬戶余額是100元，那麼五個賬戶總額是500元，如果在這個5個賬戶之間同時發生多個轉賬，無論並發多少個，比如在A與B賬戶之間轉賬5元，在C與D賬戶之間轉賬10元，在B與E之間轉賬15元，五個賬戶總額也應該還是500元，這就是保護性和不變性
隔離性
隔離狀態執行事務，使它們好像是系統在給定時間內執行的唯一操作。如果有兩個事務，運行在相同的時間內，執行相同的功能，事務的隔離性將確保每一事務在系統中認為只有該事務在使用系統。這種屬性有時稱為串列化，為了防止事務操作間的混淆，必須串列化或序列化請求，使得在同一時間僅有一個請求用於同一數據。
持久性
在事務完成以後，該事務對資料庫所作的更改便持久的保存在資料庫之中，並不會被回滾。
由於一項操作通常會包含許多子操作，而這些子操作可能會因為硬體的損壞或其他因素產生問題，要正確實現ACID並不容易。ACID建議資料庫將所有需要更新以及修改的資料一次操作完畢，但實際上並不可行。
目前主要有兩種方式實現ACID：第一種是Write ahead logging，也就是日誌式的方式(現代資料庫均基於這種方式)。第二種是Shadow paging。

6. 什麼是資料庫事務

資料庫事務，是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作，要麼完全地執行，要麼完全地不執行。 事務處理可以確保除非事務性單元內的所有操作都成功完成，否則不會永久更新面向數據的資源。通過將一組相關操作組合為一個要麼全部成功要麼全部失敗的單元，可以簡化錯誤恢復並使應用程序更加可靠。

一個邏輯工作單元要成為事務，必須滿足所謂的ACID(原子性、一致性、隔離性和持久性)屬性。事務是資料庫運行中的邏輯工作單位，由DBMS中的事務管理子系統負責事務的處理。

企業級的資料庫管理系統(DBMS)都有責任提供一種保證事務的物理完整性的機制。就常用的SQL Server2000系統而言，它具備鎖定設備隔離事務、記錄設備保證事務持久性等機制。因此，我們不必關心資料庫事務的物理完整性，而應該關注在什麼情況下使用資料庫事務、事務對性能的影響，如何使用事務等等。

拓展資料：

事務有三種模型:

1、隱式事務是指每一條數據操作語句都自動地成為一個事務，事務的開始是隱式的，事務的結束有明確的標記。

2、顯式事務是指有顯式的開始和結束標記的事務，每個事務都有顯式的開始和結束標記。

3、自動事務是系統自動默認的，開始和結束不用標記。

7. 資料庫事務操作

資料庫事務(Database Transaction) ，是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作，要麼完全地執行，要麼完全地不執行。
原子性（Atomic）（Atomicity) 事務必須是原子工作單元；對於其數據修改，要麼全都執行，要麼全都不執行。通常，與某個事務關聯的操作具有共同的目標，並且是相互依賴的。如果系統只執行這些操作的一個子集，則可能會破壞事務的總體目標。原子性消除了系統處理操作子集的可能性。
一致性（Consistent）(Consistency) 事務在完成時，必須使所有的數據都保持一致狀態。在相關資料庫中，所有規則都必須應用於事務的修改，以保持所有數據的完整性。事務結束時，所有的內部數據結構（如 B 樹索引或雙向鏈表）都必須是正確的。某些維護一致性的責任由應用程序開發人員承擔，他們必須確保應用程序已強制所有已知的完整性約束。如，當開發用於轉賬的應用程序時，應避免在轉賬過程中任意移動小數點。隔離性（Insulation）(Isolation) 由並發事務所作的修改必須與任何其它並發事務所作的修改隔離。事務查看數據時數據所處的狀態，要麼是另一並發事務修改它之前的狀態，要麼是另一事務修改它之後的狀態，事務不會查看中間狀態的數據。這稱為隔離性，因為它能夠重新裝載起始數據，並且重播一系列事務，以使數據結束時的狀態與原始事務執行的狀態相同。當事務可序列化時將獲得最高的隔離級別。在此級別上，從一組可並行執行的事務獲得的結果與通過連續運行每個事務所獲得的結果相同。由於高度隔離會限制可並行執行的事務數，所以一些應用程序降低隔離級別以換取更大的吞吐量。持久性（Duration）(Durability） 事務完成之後，它對於系統的影響是永久性的。該修改即使出現致命的系統故障也將一直保持。

8. 資料庫操作中的事務指

即是資料庫事務，資料庫事務(Database Transaction) ，是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作，要麼完全地執行，要麼完全地不執行。
原子性（Atomic）（Atomicity) 事務必須是原子工作單元；對於其數據修改，要麼全都執行，要麼全都不執行。通常，與某個事務關聯的操作具有共同的目標，並且是相互依賴的。如果系統只執行這些操作的一個子集，則可能會破壞事務的總體目標。原子性消除了系統處理操作子集的可能性。
一致性（Consistent）(Consistency) 事務在完成時，必須使所有的數據都保持一致狀態。在相關資料庫中，所有規則都必須應用於事務的修改，以保持所有數據的完整性。事務結束時，所有的內部數據結構（如 B 樹索引或雙向鏈表）都必須是正確的。某些維護一致性的責任由應用程序開發人員承擔，他們必須確保應用程序已強制所有已知的完整性約束。如，當開發用於轉賬的應用程序時，應避免在轉賬過程中任意移動小數點。隔離性（Insulation）(Isolation) 由並發事務所作的修改必須與任何其它並發事務所作的修改隔離。事務查看數據時數據所處的狀態，要麼是另一並發事務修改它之前的狀態，要麼是另一事務修改它之後的狀態，事務不會查看中間狀態的數據。這稱為隔離性，因為它能夠重新裝載起始數據，並且重播一系列事務，以使數據結束時的狀態與原始事務執行的狀態相同。當事務可序列化時將獲得最高的隔離級別。在此級別上，從一組可並行執行的事務獲得的結果與通過連續運行每個事務所獲得的結果相同。由於高度隔離會限制可並行執行的事務數，所以一些應用程序降低隔離級別以換取更大的吞吐量。持久性（Duration）(Durability） 事務完成之後，它對於系統的影響是永久性的。該修改即使出現致命的系統故障也將一直保持。